Le principe chimique des batteries sodium-sulfure ou sodium-chlorure de nickel est connu depuis la seconde guerre mondiale. Le modèle de base Na-NiCl2 a été conçu avec une membrane céramique fine, cassante et fragile qui l’a fortement handicapé pour son exploitation industrielle. Beaucoup d’industriels ont essayé d’améliorer son rendement, ses composants pour la rendre exploitable mais mis à part la variante créée par Zebra pour l’automobile, ce type de batterie est resté réservée aux militaires ou à des applications industrielles très spécifiques.
Des chercheurs du MIT ont trouvé une toute nouvelle approche de ce type de batterie en remplaçant la membrane céramique par un treillis en acier traité avec une solution de nitrure de titane. Leurs travaux, parus dans Nature Energy ouvrent la voie à de toutes nouvelles approches de ces batteries et à leur utilisation sur des réseaux électriques pour le stockage des énergies intermittentes notamment.
L’électrique prend le pas sur le chimique
La découverte s’est faite un peu fortuitement. Alors que les chercheurs exploraient différentes options pour des batteries à base de métaux liquides, spécialité des équipes du Pr. Donald Sadoway, un de leurs tests, utilisant des composés au plomb a fourni des résultats inattendus. En ouvrant la cellule d’électrolyse, ils se sont aperçus que le composé qui devait servir de membrane entrait dans la réaction et se comportait comme une électrode. La membrane jouait bien son rôle de tri des molécules, mais elle ne le faisait pas en fonction des pores mais en fonction des ses propriétés électriques.
Après d’autres essais, les chercheurs ont montré qu’un simple treillis en acier couvert d’une solution de nitrure de titane pouvait assurer les fonctions des membranes de céramiques habituellement utilisées dans les accumulateurs Na-NiCl2 mais sans la fragilité. L’article publié porte sur une batterie comprenant du plomb mais le concept peut s’appliquer à de très nombreuses autres batteries chimiques simples dont le fonctionnement, les composants et la manipulation sont peu coûteux, sûrs et recyclables.
Les serrures connectées traînent la réputation d’être vulnérables aux tentatives de piratage, et la nature même de leur protocole de communication est parfois en cause. «Les transmissions radiofréquence comme le Bluetooth, le RFID et le NFC émettent à 360° et sont susceptibles de traverser les murs, constate Alexandre Ballet, directeur technique et cofondateur de la société Havr, née en novembre dernier. De fait, les opportunités d’intercepter le signal s’accroissent. C’est d’autant plus vrai que, dans le cas du Bluetooth, la portée grandit sans cesse.»
C’est l’idée qui a motivé la création de Havr et de sa serrure connectée d’un nouveau genre : la «clé» est transmise par l’intermédiaire d’un signal lumineux, qui a l’avantage d’être directionnel et ne risque pas de passer outre une cloison. Le flash du smartphone, et non plus sa puce Bluetooth, est mis à contribution pour ouvrir la serrure, à une vingtaine de centimètres de distance. «Le code est modulé dans le signal lumineux du flash, décrit Alexandre Ballet. Bien que la fréquence des flashs soit limité à environ 50 hertz, ce code-morse est assez rapide pour ne pas être déchiffrable à l’oeil nu. Il sert à authentifier l’utilisateur et l’appareil employé.»
Code à usage unique
Toutefois, le code en question pourrait être enregistré par une caméra puis reproduit. Mais une parade a été mise au point. «Ce code est à usage unique et renouvelé à chaque utilisation, explique Alexandre Ballet. Il est engendré de manière automatique et symétrique par l’application iOS/Android du smartphone et par la serrure. Un signal qui serait répété n’est donc plus valide. La serrure, du côté intérieur de la porte, est équipée d’une LED modifiée afin de capter ce code lumineux et d’indiquer en retour si la procédure d’authentification a réussi ou non. Le signal est relayé par une fibre optique traversant le cylindre.»
Si la serrure est connectée au WiFi, elle l’est de manière intermittente. «La connexion Internet n’est activée que lorsque une mise à jour de la liste des accès est nécessaire (nouveaux accès, modification des accès existants…), précise Alexandre Ballet. L’absence de connexion permanente diminue à la fois le risque de piratage et la consommation énergétique. La puce WiFi est mise hors veille grâce au réseau Sigfox. Nous envisageons de coupler les technologies Sigfox et LoRa pour maximiser la couverture géographique.»
Pour le particulier et l’entreprise
Le moteur et les composants électroniques sont alimentés par deux piles CR2, dont l’autonomie serait de six mois, moyennant dix cycles d’utilisation par jour. Le changement du cylindre de la porte est requis, contrairement à la serrure de l’autrichien Nuki par exemple, mais l’opération est simple a priori pour quiconque sait manier un tournevis. L’accéléromètre intégré est utile en temps normal pour notifier l’utilisation de la porte et aussi pour détecter des tentatives de forçage ou de perçage.
Cette serrure devrait être livrée avec une licence gratuite pour cinq utilisateurs, et payante au-delà via un abonnement. La start-up Havr cible le marché du particulier et aussi celui de l’entreprise. «Les espaces de co-working et les bureaux sont des débouchés possibles, estime Alexandre Ballet. Et de manière générale, partout où le flux de personnes et la gestion de clés induisent une logistique importante.» La commercialisation est prévue à la fin de l’année, à un prix aux alentours de 300 €.
Cette découverte, qui a fait l’objet de la Une de la revue ACS Macro Letters de décembre 2017, est à la fois facile à mettre en œuvre, peu coûteuse et très efficace. L’adhésion en milieu humide est particulièrement recherchée pour des applications en bioingénierie, en électronique et dans le domaine médical où de nombreuses surfaces sont humides. A titre d’exemples, on a développé des adhésifs synthétiques imitant les protéines présentes sur le pied des moules, mais ces adhésifs ont montré leurs limites : adhésion irréversible, performances qui se dégradent par oxydation et coût de production élevé. D’autres adhésifs chimiques comme le cyanoacrylate posent le problème de forces d’adhésion par cisaillement insuffisantes ou de la présence de composés toxiques. L’approche adoptée par l’équipe de l’Unist (Ulsan National Institute of Science and Technology – Corée du Sud), menée par le Pr. Hoon-Eui Jeong a donc consisté à jouer sur la microstructure d’un hydrogel pour rendre deux surfaces adhésives de manière stable mais réversible via un procédé à la fois simple et peu onéreux.
Jouer sur la microstructure
Le principe de fonctionnement repose sur un interverrouillage réversible via des rangées de micro-crochets qui sont reconfigurables. Les chercheurs ont fabriqué un réseau de crochets à l’échelle micrométrique par un moulage de répliques avec un PEGDMA ( polyethylene glycol dimethacrylate). Le PEGDMA est un hydrogel qui peut absorber une grande quantité d’eau ou de solutions physiologiques et qui peut être traité par exposition aux UV pour une fabrication rapide de structures aux échelles micro voire nanométriques. Les chercheurs affirment par ailleurs que d’autres hydrogels aux propriétés similaires pourraient aussi être utilisés. Au final, le PEGDMA prend la forme d’un fin film flexible qui lui permet d’être facilement intégré à toutes sortes de systèmes.
L’adhésion est créée par contact entre deux feuilles de PEGDMA ainsi fabriquées en condition sèche. Elle est effective via l’emboîtement des crochets les uns aux autres. L’adhésion est alors légère. Au contact de l’humidité, les têtes des micro-crochets de l’adhésif deviennent plus larges et plus protubérantes engendrant un verrouillage plus solide. Plus le temps d’exposition à l’humidité est long, plus l’adhésion est forte (dans le sens du cisaillement). Ainsi, après 20h de gonflement à l’humidité, la force d’adhésion a été mesurée à 79,9 N.cm–2 contre 9.6 N.cm–2 en milieu sec, soit une adhésion plus de 732 % supérieure. Un modèle théorique simple décrivant l’évolution des forces d’adhésion en fonction du temps de gonflement a pu être bâti, il semble être en concordance avec les données expérimentales. Quand, l’hydrogel est séché, les têtes des micro-crochets se rétractent et l’adhésion s’arrête. Le process est ainsi réversible.
Crédit : UNIST A gauche, une photographie du film flexible et une image en microscopie électronique du réseau des micro-crochets de PEGDMA qui permettent l’adhésion. A droite, un schéma du principe d’adhésion réversible permise par les micro-crochets et leur gonflement en milieu humide.
Le président américain, qui veut préserver l’industrie du charbon américaine, a décidé d’adopter une politique protectionniste en taxant à hauteur de 30% les panneaux solaires importés de Chine, de Corée du sud et du Mexique.
L’Inde est moins concernée par la taxe anti-solaire bon marché de Trump. La Chine a donc décidé de construire en Inde une usine capable de produire 500 MW de cellules PV et 500 MW de modules PV chaque année. Elle sera installée à Sri City dans l’état d’Andhra Pradesh.
« Longi Solar a confirmé qu’elle sera la première entreprise solaire chinoise à implanter des une usine de fabrication en Inde »a souligné le site spécialisé PV Magazine.« Cette annonce arrive juste un mois après que la compagnie ait annoncé qu’elle investirait 300 millions de dollars dans une usine de 5 GW en Chine. »
Selon le lobby du solaire PV aux USA (SEIA) la politique anti-solaire bon marché menée par Donald Trump pourrait se solder par une perte nette de 23.000 emplois américains. A l’inverse l’usine chinoise en Inde sera fortement créatrice d’emplois.
Pour de nombreux analystes le comportement de Trump est nuisible aux intérêts économiques et géopolitiques des USA. Trump a notamment insulté les pakistanais début 2018, ce qui a renforcé l’amitié sino-pakistanaise et la cohérence du projet du China–Pakistan Economic Corridor (CPEC) entre le port pakistanais de Gwadar (à la frontière avec l’Iran) et la ville chinoise de Kashgar, un élément central du projet de la« nouvelle route de la soie »(One Belt, One Road), un gigantesque projet d’infrastructures à 900 milliards de dollars. Après Djibouti (Afrique) la Chine construit une base militaire à Gwadar.
A parité de pouvoir d’achat le PIB chinois a déjà dépassé celui des USA. L’administration Trump vient de publierun rapportoù la Chine et la Russie sont considérés comme des menaces plus importantes que le terrorisme islamiste.
D’aprèsNikkei Asian Reviewdes parades militaires conjointes des marines japonaises et françaises ont été organisées en mer de Chine du sud dans le but de tenter d’intimider la Chine. La diplomatie française suit-elle celle de Donald Trump ? Ce dernier cherche à réveiller le sentiment nationaliste et la peur des japonais en instrumentalisant la question nord-coréenne.
Alors que Barack Obama avait mis en place un accord de partenariat trans-pacifique entre les USA et la Chine (accord éliminé par Trump peu après son arrivée au pouvoir), une ambiance de nouvelle guerre froide est en train d’émerger.
L’Inde et laChine font partie des BRICS aux côtés duBrésil, de laRussie et de l’Afrique dusud. 3 milliards de personnes, soit 42% de la population mondiale (contre moins d’un milliard pour les pays membres de l’OTAN), vivent dans ces 5 pays qui constituent le moteur des deux tiers de la croissance économique mondiale. Ils possèdent leur propre banque de développement, basée à Shangaï.
La lévitation acoustique est étudiée depuis plusieurs années maintenant mais depuis deux-trois ans elle a fait plusieurs avancées majeures. Le principe de la lévitation acoustique est de créer des ondes acoustiques, donc des variations de pression de l’air, qui permettent de contrer la force de gravité. Dans les différents systèmes développés ces dernières années, les chercheurs ont testé différentes combinaisons : créer une onde stationnaire en faisant entrer des ondes en résonance ou en les faisant s’annuler, créer des hologrammes acoustiques de formes différentes dans lesquels l’objet est piégé. Selon les techniques, le dispositif a permis de faire simplement léviter l’objet puis d’en contrôler une partie du mouvement. L’ équipe britannique de l’Université de Bristol, à l’origine de plusieurs de ces recherches et de celles présentées ci-après, a même proposé l’an dernier un rayon tracteur acoustique de maison (il peut attirer à lui de petits objets et les plans sont disponibles sur internet pour que n’importe qui puisse le fabriquer.
Mais dans tous ces cas, les objets manipulés sont limités en taille. Jusqu’à présent, les scientifiques pensaient que la longueur d’onde utilisée pour la lévitation représentait la limite de la taille de l’objet. En effet, dès qu’un objet plus grand que la longueur d’onde était mis en lévitation il reçoit une partie du moment de rotation du champ acoustique et se met à tourner sur lui-même de plus en plus vite jusqu’à être éjecté du rayon acoustique. Dès lors difficile d’envisager de faire léviter de gros objets sans utiliser des sons aux longueurs audibles et/ou dangereuses pour le manipulateur.
Le principe de fonctionnement des vortex acoustiques : des vortex intriqués de directions opposés sont émis permettant de piéger et stabiliser la particule.
Un vortex changeant
La nouvelle approche adoptée par les chercheurs de Bristol, dont les résultats ont été publiés dans un article de Physical Review Letters utilise des vortex acoustiques intriqués et fluctuants. Les cônes de sons émis, présentent, à l’instar d’un cyclone en leur centre un coeur silencieux de basses pressions.
Les chercheurs ont découvert que le taux de rotation de l’objet en lévitation pouvait être contrôlé en mêlant deux vortex de directions opposées. En jouant sur la fréquence d’apparition ou de rotation du deuxième vortex, on peut maîtriser l’objet et le stabiliser. En outre, ils ont pu augmenter la taille de « l’oeil du cyclone » acoustique afin d’y placer des objets plus grands. En travaillant avec des ondes ultrasoniques à la fréquence de 40 kHz (fréquence que les chauve-souris peuvent entendre), ils ont réussi à faire léviter une boule de polystyrène de 2cm de diamètre. Cela représente deux fois la taille des longueurs d’onde utilisées et constitue un record en matière de taille d’un objet en lévitation acoustique. Les scientifiques suggèrent que dans le futur de beaucoup plus gros objets pourraient ainsi être mis en lévitation acoustique à des fréquences qui ne seraient pas dangereuses pour l’homme. « Les rayons tracteurs acoustiques ont un énorme potentiel dans de nombreuses applications. Je suis particulièrement enthousiaste à l’idée de lignes de production qui pourraient assembler des objets délicats sans avoir à les toucher. », conclut Bruce Drinkwater, qui a supervisé les travaux d’Asier Marzo et Mihai Caleap.
Depuis quelques années, la brique d’argile s’est offert une seconde jeunesse dans le bâtiment grâce à l’apparition de briques dites monomur qui offrent de très bonnes performances d’isolation pour des bâtiments bioclimatiques. Très épaisses (entre 30 et 50 cm), elles présentent une structure alvéolaire qui stocke de l’air assurant fraîcheur en été, isolation en hiver et ne retenant pas l’humidité. Pour réduire cette épaisseur, ces briques sont à présent souvent garnies directement d’un isolant, naturel ou non (laine de verre, perlite, polystyrène…) préservant leurs performances mais diminuant leur taille.
Des chercheurs suisses du Laboratoire fédéral d’essai des matériaux et de recherche (Empa) ont mis au point un aérogel qui bat largement toutes ces garnitures. Leurs travaux ont été publiés dans Energy Procedia. Les aérogels, généralement basés sur des silicates dont 98-99 % du volume est assuré par la présence de bulles d’air de taille nanométrique, sont des matériaux d’isolation récents dans le secteur du bâtiment. C’est cette présence d’air qui en fait d’excellents isolants. Mais ils ont d’autre atouts : perméables à la vapeur, recyclables, non toxiques et non inflammables. Bref, tous les atouts d’un isolant idéal.
Des performances inégalées
L’aérogel fabriqué par les scientifiques suisses a déjà fait ses preuves intégré à un enduit isolant testé en 2012 et commercialisé en 2013 et qui avait permis la rénovation de bâtiments historiques en préservant leur apparence. Cette fois, ils ont conçu leur aérogel sous une forme pâteuse qui permet de remplir les alvéoles des briques. Une fois dans les briques, l’aérogel se joint à l’argile des briques qui peuvent être manipulées normalement. Les briques ainsi créées ont été baptisées Aerobricks. Des tests pour évaluer la conductivité thermique de ces briques ont révélé des performances inégalées : pour atteindre la même isolation qu’un mur d’Aerobricks de 16,5 cm, il faudrait un mur de 26,3 cm de briques emplies de perlite et plus d’un mètre pour un mur de briques simples (voir photo). Autant dire que cet aérogel pourrait offrir une véritable cure d’amincissement aux murs en briques isolantes. Le hic ? La production de l’aérogel est pour l’instant trop coûteuse pour que les Aerobricks soient compétitives (plus de 400€ supplémentaires par mètre carré !). Cependant, les chercheurs espèrent que les prix chutent drastiquement à moyen terme permettant à cette brique d’entrer sur le marché.
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Vous vous souvenez de ce matériau qui absorbe 99,96% de la lumière ? Avec une jolie performance de 99,95% , les plumes de cet oiseau lui feraient presque de l’ombre.
Jusqu’à maintenant, seules des solutions ou des suspensions présentant des propriétés magnétiques diluées avaient pu être préparées. Cette fois, ce sont des matériaux purs, en l’occurrence des sels à bas point de fusion, qui présentent à la fois des propriétés de liquides ioniques et des propriétés de complexes moléculaires ferro ou antiferromagnétiques.
Des composés complexes
Dans l’article paru dans la revue, Dalton Transactions, les chercheurs de l’Institut de chimie de Strasbourg et de l’Institut de physique et chimie des matériaux de Strasbourg expliquent les trois complexes qu’ils ont réussi à fabriquer et présentant ces étranges propriétés. Il s’agit de deux complexes dianioniques et d’un complexe monoanionique. Les deux premiers se présentent comme des solides cristallins et le troisième comme une pâte visqueuse.
Pour les fabriquer, ils sont partis d’un cation organique appelé bmim+ ( 1-butyl-3-methylimidazolium) dont le sel chlorure ne fond qu’à 70°C. Pour apporter des propriétés magnétiques à ce liquide ionique, ils se sont inspirés de travaux qui avaient décrits des complexes chargés négativement et possédant des propriétés magnétiques. C’est en associant bmim+ et ces complexes qu’ils ont pu obtenir leurs aimants liquides.
Propriétés ferro et antiferromagnétiques
Au final, ils ont obtenu un sel ferromagnétique qui fond à 140°C et qui reste fondu en refroidissant jusqu’à 70°C. Les deux autres composés ont produit des sels antiferromagnétiques (c’est-à-dire que leur aimantation totale est nulle car les moments magnétiques atomiques sont alignés de manière antiparallèle au sein du matériau ; leurs propriétés magnétiques ne se manifestant qu’à certaines températures précises). L’un de ces deux sels antiferromagnétique, obtenu sous forme d’une pâte visqueuse à température ambiante ne cristallise pas lors du refroidissement, il devient plus visqueux à l’instar du comportement des verres.
Le groupe Areva n’est plus. La transformation aura été rude pour l’entreprise et la faillite évitée de justesse grâce au secours de l’État actionnaire et le départ de 6.000 salariés. Le plan de restructuration a donné naissance à trois entreprises distinctes : Areva SA, Areva NP et New Areva. Areva SA a pour mission de mener à bien les opérations et les engagements hérités d’AREVA. Il s’agit notamment d’achever le projet de réacteur EPR OL3 en Finlande, de suivre les risques liés aux irrégularités constatées au Creusot et de clôturer les projets renouvelables résiduels, une fois les engagements contractuels remplis. De son côté, la branche réacteur Areva NP a été reprise par EDF et est retournée aux sources, en reprenant son ancien nom de Framatome. C’est l’entreprise New Areva qui devient désormais Orano.
Exit la gestion des centrales nucléaires, les activités d’Orano sont centrées autour des métiers de la production du combustible le démantèlement des centrales.« Orano couvre les activités mines, conversion-enrichissement, recyclage des combustibles usés, logistique, démantèlement et ingénierie », précise le sobre communiqué d’Orano envoyé pour l’occasion.
Quelles activités pour Orano ?
Le directeur général est Philippe Knoche. L’entreprise dispose désormais de 16.000 salariés dans le monde, pour un chiffre d’affaires de 4 milliards d’euros. Elle hérite d’un carnet de commandes de 31,8 milliards d’euros, mais aussi d’une dette nette proche de 3 milliards d’euros. Orano compte investir 1,8 milliard dans ses usines à l’horizon 2025 et un montant comparable dans ses activités minière. Avec une augmentation de capital de 2,5 milliards d’euros souscrite en juillet 2017, l’Etat est actionnaire majoritaire de l’entreprise.
Le chiffre d’affaires d’Orano provient à 36 % des mines, à 26 % de la conversion et l’enrichissement et à 38 % des activités aval. Les mines sont situées au Canada, au Kazakhstan et au Niger. Ses activités sont avant tout françaises (41 %) et européennes (15 %). L’entreprise est également présente en Chine, en Corée du Sud, en Mongolie, au Japon, aux Etats-Unis, au Gabon, en Namibie.
Quelle nouvelle politique pour Orano ?
Orano mise sur les marchés porteurs de l’Asie, avec le redémarrage en cours des réacteurs japonais et l’accélération du marché chinois. En effet, l’Agence internationale de l’énergie (AIE) prévoit une hausse importante des capacités nucléaires mondiales d’ici 2040. Elles devraient passer de 398 gigawatts (GW) à 606 GW, dont plus de la moitié en Chine. Mais le nouveau Areva mise aussi sur le traitement des combustibles usés qui devrait augmenter de 70 % à cet horizon. Sans oublier les 150 réacteurs qui seront à démanteler d’ici là.
Dans le cadre de son plan stratégique, l’entreprise se fixe trois objectifs. À court terme, l’entreprise veut être rentable dès 2018 et assurer « une génération de cash net positif dès 2018 ». Conformément aux nouveaux marchés émergents, elle souhaite assurer plus de 30 % de son chiffre d’affaires dès 2020 en Asie, contre 20 % aujourd’hui. Enfin, elle mise sur un relais de croissance dans les services et l’ingénierie liée au démantèlement des centrales. Elle espère ainsi avoir plus de la moitié de ses effectifs dans les activités de service dès 2020.
L’entreprise précise que son nouveau nom est tiré du dieu grec Ouranos et devenu Uranus dans la mythologie romaine. Il donna son nom à la planète Uranus à l’origine de l’appellation « uranium ».Le logo, constitué de cercles superposés, est jaune en référence au yellowcake, un concentré d’uranium.
La filière l’attendait depuis longtemps, l’essence SP95-E10 pouvant contenir jusqu’à 10 % de bioéthanol est devenue en 2017 la première essence de France. Sur l’année, la part de marché atteint 38,8 %, devant le SP95 (37 %) et le SP98 (23,1 %). En queue de peloton, à 1,3 % des ventes, on retrouve l’E85 qui contient 85 % de bioéthanol. Mais ces répartitions évoluent rapidement.
SP95-E10 : un carburant compétitif pour tous
Désormais, 5.850 stations françaises distribuent ce carburant compétitif. À la pompe, le SP95-E10 bénéficie en effet d’une fiscalité avantageuse et est vendu en moyenne 4,2 centimes de moins que le SP95. Avec une surconsommation de l’ordre de 1 %, la filière estime que le gain net est de 2,8 centimes par litre.
Aujourd’hui, 97 % du parc roulant de véhicules essence est compatible avec le SP95-E10, contre 65 % en 2009. Tous les véhicules essence vendus depuis 2000 sont compatibles.« Au début, il était délicat pour un distributeur de le proposer , mais aujourd’hui le problème ne se pose plus vraiment. rassure Sylvain Demoures, secrétaire général du syndicat national des producteurs d’alcool agricole (SNPAA). Après d’importantes hausses de consommation en 2017, nous estimons que le SP95-E10 dépassera le seuil de 50 % de part de marché des essences dans moins de 2 ans, avec des stations-service de la grande distribution qui devraient remplacer de plus en plus le SP95 par le SP95-E10 ».
Profiter de la perte de vitesse du diesel ?
Le diesel domine encore largement les ventes de carburant en France, avec une part de marché d’environ 80 %. Toutefois, la tendance sur le moyen-terme est bien à la perte de vitesse du gazole au profit des essences. En décembre 2017, les immatriculations de véhicules particuliers essence dépassent enfin celles de véhicules diesel. Elles atteignent 48,7 %, contre 45,4 % pour les véhicules diesel. Le marché des véhicules alternatifs (hybrides, électriques, GPL…) atteint de son côté 5,9 %. La filière du bioéthanol compte donc bien tirer son épingle du jeu.
Et elle a de quoi espérer. Après plusieurs années d’attente, les boîtiers dits « flexfuel » sont enfin en cours d’homologation. Ceux-ci assurent la conversion des véhicules à motorisation essence en motorisation à carburant modulable essence et E85. L’arrêté relatif aux conditions d’homologation et d’installation de ces dispositifs est paru en décembre 2017.
L’âge d’or du flexfuel en préparation ?
En France, on estime que le parc automobile compte déjà près de 32.000 véhicules flexfuel d’origine et 60.000 véhicules munis de boîtiers. Cependant, presque tous les constructeurs ont abandonné la commercialisation de leurs modèles. Golf reste le seul à miser sur la technologie. Mais l’homologation des boîtiers pourrait changer la donne.
La pose des boîtiers se faisait jusqu’à aujourd’hui aux risques des utilisateurs qui pouvaient perdre leur garantie constructeur. Grâce cette nouvelle homologation, la garantie du fabricant du boîtier couvrira désormais les pièces moteurs en contact avec le carburant en cas de problème. Les constructeurs de ces boîtiers, notamment Flexfuel et Biomotors sont en plein travaux pour homologuer leurs boîtiers dans les 8 catégories de véhicules retenus. Les premières homologations devraient être obtenues dès mars 2018, avec pour objectif que toutes les catégories soient couvertes d’ici la fin de l’année. Le marché potentiel est important : près de 10 millions de véhicules essence du parc automobile français peuvent être équipés.
Des boîtiers qui feront envoler les ventes de superéthanol-E85 ?
Avec ces boîtiers, vendus entre 700 et 1.000 euros, installation et assurance comprise, la filière espère faire décoller ses ventes d’E85. Elle vante les avantages de ce carburant, vendu à 0,69 euro le litre. Attention toutefois, ce superéthanol engendre une surconsommation entre 15 % et 25 %. Malgré tout, il resterait largement compétitif et permettrait une économie d’environ 500 € sur un parcours de 13.000 km. De quoi assurer le retour sur investissement des boîtiers en un an pour les véhicules parcourant quelques dizaines de milliers de kilomètres. Par ailleurs, la filière assure que le bioéthanol réduirait de plus de 50 % les émissions de CO2 par rapport à l’essence fossile, avec une combustion qui n’émet pas de particules.
La compétitivité de ce carburant devrait continuer à se renforcer. La hausse de la taxe intérieure de consommation sur les produits énergétiques (TICPE) est programmée entre 2017 et 2022. Chaque litre d’E85 devrait augmenter de 9,5 cts€/L à la pompe, contre 13 cts€/L pour les essences sans plomb et 25 cts€/L pour le gazole. « Le superéthanol va être de plus en plus intéressant dans les années à venir », note donc Nicolas Kurtsoglou, responsable carburants du SNPAA.
En décembre 2017, 973 stations proposaient déjà l’E85 en France. Sur l’année, les volumes de vente du carburant ont augmenté de 23 %. En 2018, les indicateurs sont au vert pour aller encore plus loin. En effet, les sociétés FlexFuel et Biomotors espèrent multiplier leurs ventes et vendre chacune entre 1.000 et 1.500 boîtiers par mois.
409 et non pas 767 kWh par jour en moyenne. Les experts se sont donc trompés dans leurs estimations. Un problème de joints serait notamment à l’origine de cette défaillance.
Selon Guillaume Pitron, auteur de « La guerre des métaux rares », la réussite de la transition énergétique est menacée par son besoin en métaux rares. La Banque mondiale met également les pays en garde. Alors, que faire ?
Présenté comme « propre » par la plupart des médias français, l’hydrogène cache une réalité moins ragoûtante : il est aujourd’hui produit dans son immense majorité à partir de gaz, de pétrole et de charbon. Et ce n’est pas le projet actuellement en cours en Australie qui changera cette réalité.
Les menaces numériques ne cessent d’augmenter. Pour les contrer, les entreprises s’appuient sur des logiciels. Mais ces derniers ne sont pas tous parfaits ! D’où une perte de temps et d’énergie. L’IA pourrait leur venir en aide.
La voiture électrique à batterie est trois fois plus efficiente qu’une voiture thermique. Elle consomme trois fois moins d’énergie. Mais si l’on raisonne au niveau de l’intégralité du cycle de vie, en intégrant l’énergie nécessaire à la construction des voitures, alors l’avantage de la première deviendrait nul. C’est ce qu’affirme le journaliste Guillaume Pitron sur la base d’un rapport de l’ADEME, dénonçant un « ElectricGate », manifestement en réaction face au « DieselGate ». Est-ce exact ?
L’océan Atlantique Nord situé au-dessus du 50e parallèle nord est un des puits de carbone les plus efficaces au monde. Bien que représentant moins de 1,5% de la superficie de l’océan, il capte environ 20% du CO2 séquestré par les océans. Ses eaux très froides en surface et des conditions météorologiques relativement extrêmes en hiver permettent de capturer efficacement le CO2 présent dans l’atmosphère. En parallèle, les floraisons (ou « blooms ») de phytoplancton – un micro-organisme végétal qui transforme le carbone minéral présent dans l’océan en carbone organique via la photosynthèse – contribuent également à la captation du CO2 et à son exportation éventuelle vers les profondeurs de l’océan.
Traditionnellement, la floraison du phytoplancton est observée via les satellites « couleur de l’eau », qui mettent en évidence la présence de chlorophylle mais se révèlent inefficaces en cas de couverture nuageuse ; et par les missions océanographiques, plus coûteuses à opérer, et restreintes dans le temps.
Pour mieux comprendre les conditions favorables à la floraison du phytoplancton, les chercheurs du Laboratoire d’océanographie de Villefranche (CNRS/Sorbonne Université) ont déployé des robots appelés « flotteurs-profileurs biogéochimiques » dès 2012-2013. Ces robots – qui naviguent entre la surface et 2 000 mètres de profondeur – ont permis de mesurer des données jamais récoltées sur un cycle annuel complet : non seulement la profondeur, la température et la salinité des eaux, mais aussi l’intensité lumineuse, la densité des particules en suspension, la concentration en chlorophylle (indicateur de la présence du phytoplancton), et celle en oxygène.
Grâce aux données récoltées, les scientifiques ont pu déterminer de manière précise quand et comment débute la floraison du phytoplancton dans l’océan Atlantique Nord. Leur étude à paraître dans Nature Communications confirme l’hypothèse selon laquelle l’explosion de la biomasse du phytoplancton intervient au printemps après un « frémissement hivernal », une phase d’activité réduite pendant l’hiver.
De plus les chercheurs se sont concentrés sur les mois de janvier, février et mars pour étudier ce phénomène de « frémissement hivernal » méconnu. Dans une autre étude publiée dans Nature Geoscience, ils démontrent qu’il peut y avoir des floraisons (réduites) de phytoplancton en hiver sous certaines conditions. En effet, dans des eaux très agitées et brassées, le phytoplancton ne peut se développer car il manque de lumière à cette période de l’année. Mais, leur étude montre que dans des moments de relative accalmie, le brassage réduit des eaux permet au phytoplancton de recevoir plus de lumière, favorisant ainsi la floraison d’un groupe de phytoplancton : les diatomées. Ces floraisons locales de quelques jours pourraient être le point de départ de l’explosion printanière, quelques mois plus tard. Ces observations ont été reproduites par des modèles numériques et permettront certainement d’alimenter les futurs modèles de prévision de l’état des écosystèmes océaniques.
Au-delà de ces résultats, le projet ERC remOcean a démontré l’importance des robots pour comprendre l’océan. Il a également contribué à amorcer un programme international d’observation robotisée de la biogéochimie océanique, Biogeochemical-Argo, lancé en 2016. Son ambition à moyen terme est d’opérer 1 000 flotteurs-profileurs afin de prendre en permanence le « pouls » de la vie marine océanique et sa sensibilité aux perturbations climatiques.
Le 9 janvier dernier, à l’occasion du voyage présidentiel en Chine, Quechen Silicon Chemical a signé une lettre d’intention avec le Grand Port Maritime de Marseille, Kem One et Provence Promotion pour la construction d’une usine de silices hautement dispersibles (HDS) sur le port industriel de Marseille-Fos. La lettre prévoit qu’un contrat définitif actant l’implantation de l’industriel chinois devra être signé avant le 30 avril 2018. L’aboutissement de deux ans de travail et de tractation de l’ensemble des parties prenantes françaises pour faire face aux 27 autres candidatures européennes.
Un investissement de plus de 100M€
Cet investissement de l’ordre de 105M€ doit permettre la création de 130 emplois directs. La mise en service serait prévue vers 2020.Quechen Silicon Chemical, créée en 2003, est une entreprise basée à Wuxi (province de Jiangsu) reconnue comme le numéro 3 mondial de la silice à destination des pneus « verts » – ces pneus présentés comme réduisant la résistance de roulement de 20 à 35 % et la consommation de carburant de 3 à 5 % – et numéro 1 chinois pour la silice. Le groupe chinois emploie quelques 500 personnes sur deux sites en Chine et présente un chiffre d’affaires de près de 150M€ en 2017. Jean-Luc Chauvin, président de la CCI Marseille Provence et président de Provence Promotion, s’est réjouit de la « dynamique collective privée-publique » qui a permis d’aboutir à cette décision et prévoit que « Quechen Silicon Chemical sera sans aucun doute le premier d’une série d’investissements à capitaux chinois », en particulier pour le devenir de la plate-forme PIICTO (plateforme industrielle d’innovation Caban Tonkin) à Fos-sur-Mer. PIICTO, qui associe 13 partenaires industriels, est constituée d’une zone de 1200ha dédiée à la promotion de l’innovation pour la transition énergétique et à des initiatives permettant de pérenniser les activités industrielles existantes ou de favoriser la création de nouvelles activités à travers une approche d’écologie industrielle.
De gauche à droite Philippe Stéfanini, directeur général de Provence Promotion, Christine Cabau Woehrel, présidente du directoire du Grand Port Maritime de Marseille, Bruno Le Maire, ministre français de l’Economie et des Finances et Que Weidong, fondateur et président directeur général de Quechen Silicon Chemical avec son épouse.
Une implantation stratégique
L’enjeu n’est pas seulement financier. L’intérêt industriel de cette implantation est la construction d’un complexe complet comprenant : une usine de silice HDS (d’une capacité de 90 000 t /an) et des unités pour les matières premières associées (silicate de sodium et acide sulfurique),ainsi quele développement d’un centre de R&D. En outre, Quechen a promis « une usine écologiquement vertueuse », à l’image de son usine de chinoise de Wuxi, récompensé pour son faible impact environnemental par l’association chinoise du pétrole et des industries chimiques. La parcelle d’implantation envisagée actuellement, d’une superficie de 12ha, est en partie occupée par Kem One, partie prenante de cet accord. En effet, l’usine du numéro 2 européen de la production de polychlorure de vinyle (PVC) à Fos-sur-Mer d’unités de production qui pourraient fournir des fluides à la future usine de Quechen. Frédéric Chalmin, directeur général de Kem One affirme ainsi que « le projet européen de Quechen Silicon Chemical rencontre pleinement la stratégie du groupe » et que le centre industriel de Fos « développera de nombreuses synergies avec cette future usine de silice » ajoutant qu’il est envisagé «une collaboration en recherche et développement ».
L’installation de Quechen prend place pour la Chine dans la stratégie de déploiement international des nouvelles routes de la soie ( Belt and Road initiative) visant à multiplier les coopérations multilatérales et à sécuriser les routes industrielles chinoises dans toute l’Eurasie, le Moyen-Orient et l’Afrique du Nord. Avec cette installation en Europe, Quechen pourra livrer ses clients internationaux comme Pirelli, Michelin ou Colgate en quelques jours au lieu de plusieurs semaines actuellement. Le développement rapide du chinois Quechen, qui construit aussi actuellement une nouvelle usine en Thaïlande et prévoit des implantations aux USA ou au Brésil, s’inscrit dans un marché mondial des silices de spécialité très dynamique qui devrait atteindre plus de 4 Md€ d’ici 2022 (rapport 2016 d Grand View Research).
En 2017, le marché européen du véhicule électrique a augmenté de 43,9 % par rapport à l’année précédente. C’est une année record pour ce segment, avec exactement 149.086 modèles 100 % électrique immatriculés. La Norvège, suivie de la France, restent les deux pays les plus dynamiques. Viennent ensuite l’Allemagne et le Royaume-Uni. À eux quatre, ces pays concentrent 72,4 % du marché.
Côté véhicules vendus aux particuliers, la Renault Zoé reste de loin en têtes des ventes, avec 31.302 unités acquises. Elle est suivie par la Nissan Leaf (17.293 unités), la BMWi3 (14.785 unités) et la Tesla Model S (14.319 unités). Le véhicule du constructeurs français se classe en première position en France, en Allemagne, en Autriche, en Espagne, au Portugal et au Danemark.
Une part de marché qui reste majoritairement faible
Les ventes de véhicules électriques sont toutefois encore loin de détrôner celles des véhicules essence et diesel. « Les véhicules électriques représentent désormais 0,9 % du marché automobile global, contre 0,6 % en 2016 », calcule l’Avere. La performance de la Norvège est à noter. L’électrique y représente 17,2 % des ventes totales de véhicules grâce à des politiques publiques ambitieuses. En France, la propulsion alternative représente 1,2 % du marché automobile.
Malgré des résultats globaux encore faibles, l’Avere note que deux pays ont doublé leurs ventes en 2017. C’est le cas du Portugal (+ 120,5 %) et des Pays-Bas (+ 97,5 %). Dans le peloton de tête, c’est aussi le cas de l’Allemagne, avec une hausse de 110,6 %. Les performances de ces trois pays seront à suivre de près en 2018. L’Allemagne pourrait notamment détrôner la France.
Un marché qui se développe encore grâce aux aides publiques
Quel est le point commun entre tous ces pays où le véhicule est un succès ? « La mise en place de politiques publiques dynamiques, tant sur l’aide à l’acquisition de véhicule que sur le développement des infrastructures de recharge et l’usage », analyse l’Avere. L’électromobilité reste un marché sous perfusion. Là où les soutiens au développement sont abandonnés, les ventes dégringolent. C’est le cas au Danemark, avec une baisse de 45,5 % des immatriculations en 2017.
En 2018, le gouvernement français a prolongé le dispositif de soutien. Le bonus écologique de 6.000 euros demeure inchangé. En revanche, la prime supplémentaire versée pour l’achat d’un véhicule électrique neuf, en cas de mise au rebut d’un ancien véhicule diesel ou essence polluant sera abaissée de 4.000 à 2.500 euros à partir du 1er avril 2018. Ce soutien est diminué pour élargir le dispositif à tous les ménages et aux véhicules d’occasion. En mettant au rebut un véhicule diesel immatriculé avant 2001 ou un véhicule essence immatriculé avant 1997, les ménages imposables ou professionnels bénéficieront d’une prime de 1.000 euros. Cette prime passe à 2.000 euros pour les ménages non imposables et elles bénéficient à tous les véhicules diesel immatriculés avant 2006. Elle est versée en cas d’achat d’un véhicule thermique essence ou diesel Crit’Air 1 ou 2 et émettant moins de 130 grammes de CO2 par kilomètre. Une prime de 100 euros est également prévue pour les deux-roues, trois-roues ou quadricycles électriques pour les ménages imposables et les professionnels. Elle est portée à 1.100 euros pour les ménages non imposables.
Le Department of Justice a confirmé la décision du tribunal du Wisconsin en expliquant : « AMSC a développé un logiciel qui régule le flux d’électricité des éoliennes au réseau électrique. Comme cela a été prouvé lors du procès, Sinovel a volé à AMSC sa technologie afin de produire ses propres turbines améliorées par la propriété intellectuelle volée ». Sinovel était l’un des principaux clients d’AMSC. Selon le DoJ, le groupe chinois aurait convaincu le chef du département d’automatisation d’AMSC Windtec, un certain Dejan Karabasevic, de quitter son employeur pour le rejoindre, en téléchargeant au passage secrètement le code source PM3000 du software en question. Puis Sinovel aurait rompu ses relations commerciales avec AMSC. L’ingénieur a depuis déjà été condamné en Autriche à trois ans de prison, dont un an ferme.
Cette condamnation ouvre la voie à un dédommagement que la compagnie américaine à estimé à 100 M$ pour les produits et services déjà livrés, et 700 M$ pour les projets qui étaient en cours, soit un total de 800 M$. La Bourse a applaudi en appréciant de 24% l’action AMSC, mais cela n’efface pas la perte capitalistique évaluée à 1 milliard de dollars, ni les doutes qui subsistent sur sa capacité à recouvrir lesdites sommes. En effet, il y a fort à parier que Sinovel va tout faire pour échapper à l’indemnisation et peu d’espoir de demander le concours de Pékin sur ce dossier.
Relations bilatérales tendues
En effet, la décision de la justice américaine intervient la même semaine que celle de Donald Trump de taxer les importations de panneaux solaires à 30%. Une mesure qui s’applique à tous les modules solaires étrangers (y compris européens) mais qui vise officiellement les produits venus de Chine. Le président américain reproche au gouvernement chinois de favoriser ses entreprises et d’organiser une concurrence déloyale, ce qui aurait permis au pays de voir passer sa part de la production mondiale de cellules solaires passée de 7 à 61% entre 2005 et 2012. L’Empire du Milieu représente aujourd’hui 60% des panneaux et 71% cellules photovoltaïques vendus dans le monde. L’espionnage industriel concerne aussi la technologie solaire. En octobre 2011, c’est Westinghouse Solar qui portait plainte contre le chinois Zep Solar pour vol de brevets.
Les professionnels de la sécurité perdent 40 heures par mois à cause de systèmes inefficaces. C’est le terrible constat d’une étude réalisée par LogRhythm, une entreprise américaine spécialisée dans l’Intelligence artificielle et la sécurité informatique. Cette perte de temps ralentit la découverte et la gestion des failles et des cybermenaces.
Cette étude indique que les responsables informatiques et autres DSI (Direction des systèmes d’information) voient l’IA comme une solution efficace dans la lutte contre les piratages externes ou internes. Venant d’une société spécialisée dans le ce domaine, cette conclusion doit être prise avec précaution….
L’IA et sécurité : forte croissance
Néanmoins, elle confirme que l’IA n’est plus réservée notamment aux services marketing pour définir les tendances de leur marché ou mieux cibler leurs clients.
Comme de nombreux salons et colloques, le FIC qui vient de s’achever à Lille a fait la part belle à l’IA.
Durant ce Forum international de la cybersécurité, qui a réuni 8500 visiteurs les 23 et 24 janvier, de nombreuses entreprises plus ou moins grandes ont présenté leurs solutions basées sur l’IA. Elles ne sont pas les seules d’ailleurs. D’après une étude de P&S Market Research, le marché mondial des logiciels de cybersécurité capable d’intelligence artificielle pourrait peser 18,2 milliards de dollars de chiffre d’affaires en 2023. Un marché en pleine forme avec des estimations tablant sur un taux de croissance moyen annuel de 34,5 % entre 2018 et 2023.
Depuis quelques années, l’IA et sa sous-catégorie le Machine Learning, sont utilisées par des entreprises de sécurité pour détecter ou anticiper des cyberattaques, mais aussi pour déjouer des tentatives de fraude. En utilisant le Machine learning, des banques (comme la Société Générale par exemple) mettent en place une détection proactive de fraudes inconnues. L’objectif est de pouvoir constituer un profil d’habitudes des clients et d’estimer un niveau de risques en temps réel pour chaque action de navigation et de transaction.
Pour LogRhythm, l’IA basée dans le cloud évite aux entreprises d’être pénalisées par des solutions logicielles déployées en interne, mais qui ne sont pas assez performantes. L’IA dans le cloud a le potentiel de bénéficier de millions d’implémentations clients. Par conséquent, les analyses et les détections peuvent être plus rapides, plus précises et plus « intelligentes ». « En détectant précisément les véritables menaces, l’IA permet aux entreprises de minimiser les faux positifs et d’être plus productives », affirme James Carder, vice-président de LogRhythm Labs.
L’expérience humaine ne remplacera pas l’IA !
Le « Machine learning » pourrait permettre aux équipes sécurité d’être plus efficaces même si leurs effectifs n’augmentent pas au même rythme que le volume de menaces numériques. En 2022, il manquera 350 000 experts de la cybersécurité en Europe, selon l’ICS, une association professionnelle internationale.
Avec l’IA et le Machine learning, les équipes sécurité ne seraient plus chargées des tâches répétitives ou pénibles comme l’utilisation de logiciels plus ou moins performants et optimisés. Ces missions chronophages seraient assurées de façon automatique par des outils spécialisés.
L’expérience des spécialistes serait ainsi réservée à des opérations à plus forte valeur ajoutée et pour lesquelles l’humain reste plus doué que la machine. Il serait en effet illusoire, voire dangereux, de penser que les outils de sécurité fonctionnent de façon automatique : ils sont conçus pour faciliter les analyses. Mais il faut absolument que des analystes examinent les données et puissent catégoriser les attaques subies par l’entreprise.
Reste que l’IA pourrait être aussi exploitée par des pirates. Elle pourrait permettre de créer des logiciels malveillants doués d’une capacité à déjouer la surveillance des programmes de sécurité…
L’industrie chimique a la préoccupation permanente de contrôler la plupart des cycles de vie des produits afin d’intégrer les principes d’une chimie durable dite chimie écocompatible ou chimie verte. Cette infographie reprend en images la charte des 12 principes de la chimie verte.
La Chine, à elle seule, a injecté 133 milliards de dollars dans les EnR. Soit plus du double des USA (57 milliards). Les investissements chinois ont augmenté de 24% en 2017 comparativement à 2016.
Fin novembre 2017 la Chine comptait une capacité solaire installée totale de 126 GW, en hausse de 67% comparativement à fin novembre 2016, selon les données de l’administration centrale de l’état chinois. La croissance solaire chinoise est ainsi vraiment fulgurante.
Globalement, durant l’année 2018, le monde pourrait s’offrir 107 GW de nouveau solaire (contre 98 GW installés durant l’année 2017) et 59 GW de nouveau éolien.
En un mois la Chine installe autant de solaire que la France en un an
La Chine pourrait installer entre 47 et 65 GW de nouvelles capacités solaires en 2018. Le Mexique 3 GW, et l’Egypte, les Emirats Arabes Unis et la Jordanie pourraient ensemble installer entre 1,7 et 2,1 GW.
La puissance solaire actuellement installée en France est de 7 GW et le SER espère que le pays atteigne les 52 GW à horizon 2030. Autrement dit, durant les 12 mois de 2018 la Chine va installer autant que ce qu’espère faire la France, au mieux, en 12 ans.
Les plus grands projets solaires du monde en 2017 ont été réalisés aux Emirats Arabes Unis. Il s’agit de projets totalisant 2 GW pour un investissement de 1,8 milliard de dollars.
Les auteurs du rapport de Bloomberg s’attendent à une année 2018 fructueuse grâce à « une chute continuelle des coûts du solaire, de l’éolien et des batteries lithium ».
Le coût des batteries lithium s’effondre de 24% chaque année et elles permettent de transformer les ressources solaires et éoliennes discontinues en ressources comparables aux énergies de stock.
Néanmoins le prix du Cobalt et du carbonate de lithium ont monté respectivement de 129% et de 29% en 2017, dynamique qui est bien partie pour perdurer compte-tenu des tensions prévisibles à venir entre l’offre et la demande.
Techniques de l’ingénieur : Les technologies vertes ne seraient pas si propres. Pouvez-vous nous expliquer votre thèse ?
Guillaume Pitron : Pour la même production d’énergie, les technologies utilisées aujourd’hui consomment davantage de ressources que les technologies précédentes. Plus nous irons vers les technologies vertes, plus nous aurons besoin de ressources. La transition énergétique veut prôner la sobriété, mais nécessite l’inverse pour être rendue possible. En clair :elle nécessite davantage de ressources et c’est un paradoxe.
Nous sommes dans un système de gaspillage, il faut rationaliser les ressources. On sait recycler les métaux rares, mais cela coûte trop cher, car ils sont souvent sous forme d’alliages, des « composites », donc on ne le fait pas. On préfère les jeter lorsqu’ils sont usagés, plutôt que de payer un peu plus cher nos biens technologiques. Aujourd’hui, on ne recycle que 1 % des terres rares, mais c’est bien 100 % de tous les métaux rares qu’il faut recycler. Toutefois, même si l’on recyclait l’ensemble des métaux utilisés aujourd’hui, il faudrait toujours aller en chercher plus, c’est inévitable.Nos besoins augmentent de 5 % par an, la production est multipliée par deux tous les 15 ans. Il faut également lutter contre l’obsolescence programmée, substituer les métaux énergivores et faire de l’éco-conception.
ETI : La Chine produit 95% des terres rares et a le quasi-monopole sur d’autres métaux rares. Elle impose des quotas et des embargos. Aura-t-on assez de métaux pour assurer la transition énergétique ?
G.P : C’est vraiment une question qu’il faut se poser. Il faut souligner un véritable paradoxe : nous sommes dans un monde d’énergies renouvelables qui nécessite des matières premières non renouvelables pour être exploitées. D’un côté, certains observateurs disent que nous aurons toujours assez de métaux. Selon eux, le progrès technologique est une course permanente entre l’épuisement des ressources et le fait que l’on utilise les ressources de manière toujours plus efficiente. Après tout, cela fait 40 ans que la fin des réserves de pétrole est repoussée. Pour retarder ces échéances, nous développons de nouvelles technologies qui permettent d’aller chercher le pétrole toujours plus profondément. C’est la même chose pour les métaux.
Certains disent que ces métaux sont présents partout dans les océans et dans l’espace et qu’il suffit d’aller les chercher. Une autre école dit que le problème n’est pas tant géologique que technologique. À force d’aller toujours plus loin, nous arrivons à un plafond. Sans compter les impacts sur les écosystèmes que cela peut provoquer. Compte-tenu de notre rythme de consommation, il y a des pénuries de métaux annoncées à court ou moyen terme. De nouvelles technologies vont bien sûr apparaître et de nouveaux gisements vont être découverts. Mais il faudra toujours utiliser davantage d’énergie pour aller les chercher. Les limites de l’extraction minière ne sont pas quantitatives, mais énergétiques. Entre les deux positions, il faut savoir jusqu’où nous sommes prêts à aller pour un modèle dit durable et à base d’énergies renouvelables, mais reposant sur l’extraction de minerais non renouvelables. Personnellement, je suis inquiet.
ETI : Vous qualifiez de la France de « géant minier en sommeil », prônez-vous le retour de mines en France?
G.P : Quelle part assumons-nous sur le plan écologique dans cette violence faite aux écosystèmes et aux hommes pour aller chercher les métaux rares ? Pas grand chose. Je pense qu’il faut assumer une part de ce fardeau. Il est trop facile de délocaliser la pollution et laisser d’autres pays extraire des minerais sans lesquels nous ne pourrions pas parler de transition énergétique en France. Il faut que nous assumions une partie de ce fardeau, à parts égales de notre PIB par exemple. Ce serait une position juste.
Il faut que le grand public prenne réellement conscience du coût réel de la transition énergétique en termes d’extraction minière. Nous pourrions alors accepter de dépenser un peu plus d’argent pour un téléphone propre avec des minerais exploités dans une mine un peu plus responsable qu’une autre. Cela permettrait à ce type de marché d’émerger, et permettrait de modifier le reste du marché. Dans ces conditions, on peut imaginer que si la Chine voulait continuer à vendre des métaux à l’Occident, elle devrait davantage prendre en compte cette nouvelle exigence.
ETI : Beaucoup d’entreprises ne semblent pas se soucier de leur approvisionnement en métaux rares. Comment l’expliquez-vous?
G.P : En 2010, la Chine a mené un embargo sur les terres rares contre le Japon. De grands groupes français ne savaient pas ce qu’étaient les terres rares à l’époque, car ils achètent des composants qui sont assemblés pour faire des produits finis. La chaîne logistique entre le minerai et l’industriel final comprend au moins une quinzaine d’intermédiaires. Celle-ci peut donner l’illusion d’une abondance. L’industriel est déresponsabilisé et le risque de manquer de métaux est transféré à ses fournisseurs. Mais il est tout le temps exposé en réalité.
ETI : Les véhicules du futur demanderont-ils moins de métaux ?
G.P : Il y aura toujours des métaux dans les véhicules. Les technologies qui permettent de propulser les véhicules utiliseront toutes des métaux rares. En plus, il y a de plus en plus de technologies embarquées. Les voitures autonomes qui arrivent bientôt sur le marché sont bourrées de radars et produisent une multitude de données numériques. Demain, la voiture sera un cocktail de technologies vertes et numériques. Même si l’on change la propulsion, il y aura toujours des caméras à l’avant et à l’arrière, des ordinateurs de bord. Derrière, les infrastructures pour traiter les données vont se multiplier, nécessitant notamment des supercalculateurs et des data centers.
De nombreux problèmes environnementaux se posent en Chine pour l’extraction des terres rares. Des problèmes similaires se posent d’ores et déjà en Amérique latine, en particulier du fait de l’extraction du lithium, dans les sous-sols des déserts de sel boliviens, chiliens et argentins. Le lithium n’est pas considéré comme rare, mais sa production mondiale, dopée par la forte croissance du marché des voitures électriques, va exploser dans les prochaines années. La pollution concerne tous les pays producteurs, à l’image, par exemple, de la République démocratique du Congo, qui satisfait plus de la moitié des besoins de la planète en cobalt. L’extraction de cette ressource, indispensable à la fabrication de nombreux types de batteries lithium-ion utilisées dans les véhicules électriques, s’opère dans des conditions moyenâgeuses. Cent mille mineurs équipés de pelles et de pioches transpercent la terre toute l’année pour se procurer le minerai.
Propos recueillis par Matthieu Combe, journaliste scientifique
Selon l’ADEME, un panneau photovoltaïque installé en France émet en moyenne 55 grammes de CO2 équivalent par kilowattheure produit (gCO2-éq/kWh). Ce bilan diffère évidemment selon le type de système, la technologie de modules et l’ensoleillement du site. Il dépend notamment en grande partie du mix électrique du pays dans lequel les cellules et modules sont produits. Dans le cycle de vie d’un panneau, la partie la plus énergivore est l’extraction et la purification du silicium. Si cette opération est menée à base de charbon, le bilan sera forcément plus mauvais. Dans les appels d’offres français, un bilan carbone est demandé pour prendre en compte cette question dans l’évaluation des différents projets.
Un bilan carbone favorable
Le bilan des émissions serait bien toujours inférieur aux émissions moyennes des mix électriques nationaux : 79 gCO2-éq/kWh en France métropolitaine, et 430 gCO2-éq/kWh au niveau mondial. En moyenne, un panneau solaire produira en trois ans l’énergie qui aura été nécessaire à sa fabrication, selon l’Ademe. Alexandre Roesch, délégué général du Syndicat des Énergies Renouvelables (SER), est encore plus optimiste. « Cela dépend des endroits et des technologies, mais sur les technologies cristallines, le temps de retour énergétique se situe déjà autour d’un an », estime-t-il.
L’enjeu pour améliorer encore le bilan carbone porte avant tout sur la diminution de la consommation énergétique des techniques de purification du silicium. Par ailleurs, l’Ademe souligne que l’industrie du photovoltaïque requiert l’utilisation de gaz et de produits chimiques pour la fabrication des cellules. L’étape de purification du silicium engendre notammentnombre de rejets chimiques. Alexandre Roesch fait savoir que des réflexions sont en cours au niveau européen pour développer un schéma d’éco-conception sur le photovoltaïque. Il y aura bientôt des exigences minimales pour la mise sur le marché des produits, comme l’utilisation des substances dangereuses, des métaux rares, de la recyclabilité des produits et de l’analyse du cycle de vie.
Peu de métaux rares dans les panneaux
Les projections sont au beau fixe pour le développement du photovoltaïque. Au niveau mondial, 74 gigawatts (GW) de nouvelles capacités photovoltaïques ont été installés en 2016, contre 56 GW en 2015. L’AIE prévoit que la puissance installée atteigne 740 GW en 2022 contre près de 300 GW à fin 2016. Ne parlons même pas des projections d’ici 2050 qui vont faire exploser la demande en silicium.
Alexandre Roesch, se veut rassurant. Dans le domaine du solaire photovoltaïque, très peu de métaux rares sont utilisés. « 94 % du marché mondial est assuré par des technologies à base de silicium cristallin, du sable purifié, assure-t-il. Le silicium est la deuxième matière la plus présente dans la couche terrestre. » Seule la technologie photovoltaïque dite de CIGS utilise deux métaux rares : l’indium et le gallium.
Des réserves de métaux suffisantes
Aura-t-on assez de silicium pour répondre à la nouvelle demande ? Ce métal n’est pas géologiquement rare, mais la Commission européenne l’a classé en tant que matériau critique. Son approvisionnement est en effet stratégique. « L’un des deux plus gros producteurs de silicium multicristallin est l’entreprise allemande Wacker Chemie, rappelle Alexandre Roesch. Il y a des producteurs un peu partout dans le monde, il n’y a pas de limite physique ou industrielle en Europe et il n’y a pas de stress sur l’accès de la ressource silicium àce stade ». Ainsi, les capacités de production suivent la demande et les prix des équipements continuent de baisser.L’Ademe est également optimiste. Elle note que chaque technologie engendre des impacts très différents. Elle veut y voir une bonne nouvelle : le solaire pourra se développer sans craindre « une contrainte particulière d’approvisionnement en matériaux ».
La chaîne de production du silicium est partagée entre l’Europe, la Chine et les États-Unis. Si la plus grande part de la production et de la découpe des lingots de silicium se fait en Asie, des acteurs sont présents en Europe. En revanche, l’assemblage des panneaux se fait en grande partie en Chine. L’enjeu pour la filière européenne est de regagner une présence forte sur les différents segments de la chaîne de valeur. « Il y a des signaux d’espoir pour ramener une capacité des productions en Europe », prévient Alexandre Roesch.
Un recyclage prévu par les industriels
Pour le recyclage, la Directive européenne D3E impose aux fabricants de panneaux photovoltaïques de pré-financer la collecte et le recyclage des produits en fin de vie dans les 28 pays européens. «Dans les panneaux solaires, il y a une grande part de verre, de l’aluminium et une fraction de petits éléments pas forcément recyclables», prévient Alexandre Roesch. Cette dernière fraction comprend notamment les deux métaux rares utilisées dans les technologies CIGS.
Selon l’Ademe, plus de 85 % des matériaux constituant les systèmes photovoltaïques peuvent dès à présent être recyclés. Et ces taux devraient augmenter dans les prochaines années. Les procédés de recyclage existent déjà pour la plupart d’entre eux. Dès 2020, les premiers panneaux qui ont été installés dans les années 1990 arriveront en fin de vie. Le recyclage devra donc se faire à grande échelle. Les industriels se préparent. La première usine de recyclage de PVCycle sera inaugurée au Printemps dans le sud de la France. Elle sera dédiée au recyclage des panneaux photovoltaïques.
« Un ‘électricgate’ éclatera peut-être et donnera lieu, comme pour le scandale du ‘dieselgate’, à des actions judiciaires d’ampleur mondiale. Nous nous demanderons comment nous avons pu nous aveugler aussi longtemps face à la multiplication des évidences. Nous admettrons que le consensus qui s’était cristallisé entre les milieux économiques et politiques, soutenus de surcroît par de nombreuses associations environnementales, rendait toute contradiction inaudible. »
« Si vous faites le calcul sur l’ensemble du cycle de vie des voitures électriques et de leurs batteries, depuis les mines dans lesquelles sont extraits les métaux jusqu’aux décharges, elles consomment autant d’énergie primaire (fossile, nucléaire etc.) qu’un véhicule diesel », résume Guillaume Pitron en citant un rapport de l’Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie. »
Nous sommes en 2018. Pas en 2012
Il s’agit d’une étude de l’ADEME qui a deux ans (publiée en avril 2016) et qui repose elle-même sur des données datant de 2012. Le coût des batteries lithium s’est effondré ces 8 dernières années. En 2010 le kWh de stockage avec une batterie Lithium coûtait 1000 dollars. Puis 650 dollars en 2012, un peu plus de 500 dollars en 2014, un peu moins de 300 dollars en 2016 et un peu moins de 200 dollars aujourd’hui. Il tombera à 100 dollars en 2026 et à 73 dollars en 2030 d’après les experts de l’agence Bloomberg.
Or ce coût économique est proportionnel au coût énergétique, le premier est un excellent proxy du second. C’est ce que souligne l’ingénieur du corps des Mines qui a réalisé le rapport de la Fondation pour la Nature et l’Homme sur le solaire PV + stockage batterie :« Le passage des coûts de fabrication de 400- 500 $/kWh, pour un coût énergétique de 350-400 kWh/kWh de stockage, à 100 $/kWh, correspond à une baisse équivalente de la consommation énergétique par kWh de stockage » (page 51). La division par 4 du coût économique traduit une division par 4 du coût énergétique.
Le rapport de l’ADEME utilise des données de 2012, c’est-à-dire quand le kWh de stockage batterie coûtait 650 dollars, soit environ 4 fois plus cher qu’aujourd’hui, et correspondait à un coût énergétique également 4 fois plus élevé. Cela change de manière très significative le bilan comparatif global entre voiture électrique à batterie et voiture thermique.
Les usines de batteries sud-coréennes (comme par exemple de LG Chem), chinoises (Byd) et japonaises (Panasonic) sont de plus en plus efficientes : pour produire un kWh de capacité de stockage batterie il est nécessaire de consommer de moins en moins d’énergie.
Etude de l’ADEME publiée en 2016 et reposant sur des données de… 2012.
Autrement dit, il faudrait mettre à jour le rapport de l’ADEME pour pouvoir s’en servir en tant que référence pour le bilan actuel, et a fortiori pour réaliser une prospective. Utiliser des données anciennes fait au final, que ce soit volontaire ou involontaire, un peu le jeu de l’industrie Oil&Gas et de son prolongement, l’industrie des voitures thermiques. L’émergence de la voiture électrique à batterie menace d’énormes intérêts économiques. A fortiori en contexte de DieselGate qui nuit fortement à l’image de l’industrie des voitures diesel et renforce celle des voitures électrique.
L’ADEME affirmait dans son étude que «sur l’ensemble de son cycle de vie, la consommation énergétique d’un VE [vehicule électrique] est globalement proche de celle d’un véhicule diesel.»
Et Libération expliquait dans un article publié au second semestre 2017 que « cela s’explique par le fait qu’une voiture électrique nécessite deux fois plus d’énergie pour sa fabrication qu’une voiture thermique. Un des pôles les plus énergivores est l’assemblage des batteries. »
Une chute rapide du coût économique (et donc énergétique) des batteries
Etude de Bloomberg (2017). BEV = voiture électrique à batterie et ICE = voiture thermique. Le coût économique est proportionnel au coût énergétique.
Comme le montre un rapport de l’agence Bloomberg (juillet 2017) les batteries représentent aujourd’hui 42% du coût économique d’une voiture électrique. Ce chiffre tombera à 27% en 2024 et à 18% en 2030. C’est précisément en 2024 que le coût global (à l’achat) d’une voiture électrique à batterie sera égal à celui d’une voiture thermique. Aujourd’hui une voiture électrique (batterie comprise) coûte environ un tiers plus cher qu’une voiture thermique équivalente.
L’écart de coût énergétique au niveau de la voiture est donc probablement également proche d’un tiers aujourd’hui, et deviendra nul vers 2024. Après 2024 la balance penchera en défaveur de la voiture équipée d’un moteur à combustion interne.
L’électro-mobilité photovoltaïque est 180 fois plus efficiente que la thermo-mobilité
La voiture électrique, pour son fonctionnement au quotidien, consomme environ trois fois moins d’énergie qu’une voiture thermique équivalente et cet écart ne changera que très marginalement dans les années futures. Mais l’avantage de l’électromobilité est en réalité bien supérieur à ce facteur trois.
En effet l’énergie primaire fondamentale c’est celle rayonnée par le Soleil, tout autant pour le pétrole que pour l’éolien et bien sûr le photovoltaïque. Le disque terrestre intercepte une puissance solaire de 175.000 TW.
Dans le cadre d’ une étude dite Sun-to-Wheel (« du soleil à la roue », et non pas Well-to-Wheel, « du puits à la roue ») publiée dans la revue Environmental Science & Technology, les chercheurs Williams et al ont montré qu’une voiture thermique alimentée avec de l’éthanol de maïs consomme 180 fois plus d’énergie primaire qu’une voiture électrique équivalente alimentée par de l’électricité photovoltaïque.
Le pétrole et le gaz, eux aussi, sont des agrocarburants. Ces combustibles sont obtenus par la fossilisation de la biomasse planctonique, biomasse obtenue par photosynthèse. L’efficience Sun-to-Biomass (« du Soleil à la Biomasse ») n’est que de 0,20% pour le maïs et de l’ordre de 1% pour les micro-algues les plus performantes.
Source : Sun-to-wheels exergy efficiencies for bio-ethanol and photovoltaics. E Williams, A Sekar, S Matteson, BE Rittmann. Environmental science & technology 49 (11), pp 6394-6401, 2015.
Utopie électrique ? La perspective d’une civilisation écologique chinoise fait de l’ombre aux européens
Les moteurs électriques Tesla (tout comme les éoliennes d’Enercon) ne contiennent pas un seul gramme de néodyme et nombreux sont les fabricants qui construisent des batteries lithium sans consommer un seul gramme de cobalt.
Pour ce qui concerne les panneaux photovoltaïques, aucun élément ne sera limitant selon une étude réalisée par le MIT et intitulée « The Future of Solar Energy ». Même si le monde passait au 100% solaire + stockage batterie.
La Chine, qui veut construire une « civilisation écologique », est en situation de monopole sur les métaux dits « rares » et domine le marché du solaire et de l’éolien. Cela inquiète les stratèges européens. Aujourd’hui, parmi les 6 leaders mondiaux des modules photovoltaïques, 5 sont chinois. Parmi les leaders mondiaux de la fabrication d’éoliennes, 5 sont chinois. Et la Chine est également très bien positionnée dans le domaine de la mobilité électrique.
« Les terres rares sont à la Chine ce que le pétrole est au Moyen-Orient » affirmait Deng Xiaoping dès 1992. En attaquant les « CleanTechs », en les faisant passer pour « sales », n’est-ce pas la Chine qui, au fond, est visée ? Victor Hugo, dans sa lettre au capitaine Butler (Le Monde Diplomatique d’octobre 2004) écrivait:
« Nous, Européens, nous sommes les civilisés, et pour nous, les Chinois sont les barbares. Voila ce que la civilisation a fait à la barbarie. Devant l’histoire, l’un des deux bandits s’appellera la France, l’autre s’appellera l’Angleterre. »
L’ADEME a dressé une analyse du cycle de vie de l’éolien français en 2015, depuis l’extraction des matières premières jusqu’à leur fin de vie. Selon l’agence, le bilan est largement positif en termes d’émissions de gaz à effet de serre. Les émissions de CO2 équivalent sont de 12,7 grammes par kilowattheure produit (CO2eq/kWh) pour une éolienne terrestre et 14,8 g CO2eq/kWh pour une éolienne marine. Ces valeurs sont faibles comparées à celles du mix électrique français, estimé à 79 g CO2eq/kWh. Une éolienne terrestre produirait en un an et une éolienne marine en 14 mois, assez d’énergie pour compenser celle qui a été nécessaire à sa fabrication.
Des impacts avant tout liés à la fabrication
Les deux solutions ont un impact plus faible en terme d’acidification que le reste du mix. « L’éolien est remarquablement économe en eau », ajoute l’étude de l’Ademe. Les émissions de particules fines sont quant à elles sensiblement plus faibles que celles liées au mix global.
Les principaux impacts environnementaux se situent au niveau de l’utilisation des ressources fossiles nécessaires à la fabrication des composants. Le matériau le plus énergivore est l’acier, présent en grande quantité dans les nacelles et les mâts. Viennent ensuite les différents plastiques présents dans les pales et les nacelles. L’approvisionnement en deux terres rares, le néodyme et le dysprosium, reste à surveiller. Elles sont utilisées pour leurs propriétés magnétiques dans les éoliennes à aimants permanents. Cependant, « cette technologie représente moins de 10 % du marché en France, assure Alexandre Roesch, délégué général du Syndicat des Énergies Renouvelables (SER). Il n’y a pas de crainte particulière à avoir sur la rareté de la ressource ».
Un recyclage provisionné
« Le développeur d’un projet éolien doit provisionner 50.000 euros par éolienne en vue de son démantèlement », précise Alexandre Roesch. Les retours d’expérience sur le recyclage des éoliennes sont encore faibles, mais les premiers démantèlements se feront entre 2020 et 2030, avec le renouvellement de 5 gigawatts en France.
Dans les calculs de son analyse de cycle de vie, l’Ademe fait l’hypothèse que le béton des fondations sera intégralement recyclé. L’acier, la fonte, le cuivre et l’aluminium, présents dans la nacelle et le mât seront recyclés à hauteur de 90 %. Par ailleurs, l’intégralité des plastiques et matériaux composites utilisés dans les pales seront incinérés. Enfin, les aimants utilisés dans les éoliennes à aimants permanents seront intégralement enfouis.
En juillet 2017, la Banque mondiale alertait sur le fait qu’un monde bas carbone nécessitera beaucoup de ressources. La transition énergétique demandera bien son lot de minéraux et de métaux pour construire toujours plus d’éoliennes, de panneaux solaires et stocker l’énergie dans des batteries. « Il faut s’attendre à une augmentation de la demande d’acier, d’aluminium, d’argent, de cuivre, de plomb, de lithium, de manganèse, de nickel et de zinc, ainsi que de certaines terres rares, telles que l’indium, le molybdène et le néodyme », prévenait la Banque mondiale. Pour respecter la trajectoire des 2°C, l’augmentation de la demande de métaux – aluminium, cobalt, fer, plomb, lithium, manganèse et nickel – pourrait notamment être multipliée par plus de 1.000 %. Elle invitait les pays disposant de ces réserves stratégiques à mettre en place des mines durables.
Des nombreux métaux dans les technologies du futur
Ces nouvelles technologies incorporent significativement plus de ressources dans leur fabrication que les centrales à énergie fossile traditionnelles. C’est-à-dire qu’il faut plus, voire parfois beaucoup plus, de métaux pour produire la même quantité d’électricité d’origine renouvelable qu’avec la combustion de produits fossiles.« Soutenir le changement de notre modèle énergétique exige déjà un doublement de la production de métaux rares tous les quinze ans environ, et nécessitera au cours des trente prochaines années d’extraire davantage de minerais que ce que l’humanité a prélevé depuis 70 000 ans », calcule Guillaume Pitron.
L’évolution de la demande en différents matériaux dépendra des choix technologiques qui seront retenus au niveau mondial. Et ainsi du nombre d’éoliennes, de panneaux solaires et de véhicules électriques fabriqués. Par exemple, les trois principales catégories de véhicules alternatifs ont des impacts différents sur la demande de métaux, note la Banque mondiale. Si les véhicules électriques ont besoin de lithium, les véhicules hybrides préfèrent le plomb et les véhicules à hydrogène le platine.
Le lien capital entre transition énergétique et numérique
L’électricité produite par les panneaux solaires et les éoliennes est intermittente. Les gestionnaires de réseaux misent ainsi sur le développement des réseaux intelligents pour assurer l’équilibre de l’offre et de la demande en continu. Pour ce faire, ils font appel au big data et, nécessairement, à des infrastructures de gestion des données de plus en plus importantes.
Le numérique promet de nous aider à faire cette transition énergétique et décarboner notre économie. La troisième révolution industrielle prévue par Jeremy Rifkin nous promet de tout dématérialiser grâce au « cloud ». Il appelle de ses vœux la création d’un Internet de l’énergie. Il oublie simplement de dire ouvertement que cette révolution nécessiterait des réseaux complexes, des téléphones portables, tablettes et ordinateurs, câbles sous-marins, serveurs, ordinateurs, supercalculateurs, data centers, satellites et fusées pour les lancer. « Est-ce vraiment immatériel ?» questionne Guillaume Pitron. En réalité, cette révolution repose sur l’exploitation de métaux, rares ou non, dont l’impact environnemental est à améliorer. Pour le moment, nous délocalisons la pollution vers les pays extracteurs de matières premières, chinois, africains ou latino-américains et devenons dépendants des importations. La pollution est externalisée.
La question àGuillaume Pitron : Vous peignez un tableau très noir de la transition énergétique actuelle. Faut-il abandonner les éoliennes, les panneaux solaires, les véhicules électriques et le numérique?
G.P : Non, bien évidemment. Mon livre peint une photographie actuelle de ces technologies qui utilisent un certain nombre de ressources, des métaux abondants et des métaux rares. Il ne faut surtout pas les abandonner, la question n’est pas de revenir à un monde du tout pétrole ! Il faut bien évidemment changer de modèle énergétique. La transition énergétique contient des avancées qu’il faut pousser davantage. J’ai tendance à dire qu’il y a une transition dans la transition. Sur un certain nombre de technologies, nous avons des problématiques qui se posent sur terrain. Nous allons bientôt remplacer un certain nombre de composants des panneaux solaires qui sont très polluants par d’autres qui permettront un meilleur rendement. C’est notamment le remplacement des technologies silicium par les pérovskites. Cela sera également le cas pour les éoliennes et les voitures électriques. Il y a un immense enjeu d’innovation pour repousser plus loin les capacités de ces technologies dans un monde où nous serons bientôt 10 milliards d’humains.
J’ai voyagé pendant 10 ans et je suis frappé par la dégradation environnementale dans tous les pays où je suis allé. Je suis frappé par les tensions sur les ressources, notamment en Algérie, en Indonésie, et en Chine. Si l’on ne travaille pas à davantage de sobriété dans la façon dont nous consommons nos ressources, si nous ne rationalisons pas davantage l’utilisation de ces matières premières, je crains que cette transition ne soit ni durable ni soutenable.
Les métaux rares sont une grande famille. Ils contiennent les 17 terres rares, le graphite, le cobalt, l’antimoine, le tungstène, le tantale, le platine, l’iridium, le ruthénium, le niobium et quelques autres. Ils ne sont pas forcément rares autour du globe. Cependant, leurs gisements assez vastes pour que l’exploitation soit commercialement rentables avec les technologies actuelles le sont.
Une stratégie chinoise bien pensée
Pendant six ans, le journaliste Guillaume Pitron a mené l’enquête sur les terres et métaux rares dans une douzaine de pays, sur quatre continents. Il en livre un témoignage poignant dans son livre La guerre des métaux rares.Son constat est sans appel : la Chine domine désormais celle des métaux rares. Il est le fournisseur quasiment unique des plus stratégiques d’entre eux, les terres rares. Si leur production annuelle limitée à 130.000 tonnes, contre 2 milliards de tonnes de fer, peut sembler anecdotique, elle est capitale et indispensable à nombre de nouvelles technologies. LED, écrans plats, voitures électriques, éoliennes à aimants permanents, téléphones portables, ordinateurs demandent leur pesant de terres rares.
Au début des années 1990, la Chine a commencé à vendre des terres rares à prix cassé. Les mines californiennes qui fournissaient la majorité du marché, ont dû fermer leurs portes dans les années 2000, les mineurs ont dû ranger leurs pioches. Les autres pays qui disposent des ressources, notamment la Russie, le Groenland, le Canada, le Vietnam, les Etats-Unis, et même la France en ont abandonné ou négligé l’exploitation. Seule maître à bord, la Chine fait désormais sa loi sur le marché. Résultat : elle concentre aujourd’hui 95 % de la production mondiale de terres rares, alors qu’en n’en détiendrait que 36 % des réserves. La situation pourrait changer d’ici une décennie, car la Chine pourrait décider de réserver l’ensemble de sa production de terres rares à ses seules entreprises, tant la demande de son industrie est importante. Les mines d’autres pays pourraient rouvrir.
Des impacts environnementaux majeurs
Durant son enquête, Guillaume Pitron a découvert que l’extraction de ces métaux rares génère d’importants impacts environnementaux. Les processus d’extraction et de séparation nécessitent beaucoup d’énergie, de produits chimiques et d’eau. En Chine, les acides sulfuriques et chlorhydriques polluent les cours d’eau aux alentours des mines. Les médias se sont fait l’échos de la pollution de différents fleuves et de la formation de montagnes de déchets. Ces extractions se sont accompagnées d’une hausse de maladies et de cancers considérables chez les riverains. Malgré l’interdiction des activités sauvages sous l’impulsion de l’opinion publique chinoise, le marché noir à l’exportation y resterait florissant. Quelque dix mille mines seraient éparpillées à travers le territoire chinois.
La question à Guillaume Pitron : Le monde se désoccidentalise. Avec ses barrières aux exportations de minerais, que cherche la Chine ?
Depuis une quinzaine d’années, la Chine a mis en place une politique où elle restreint ses exportations de minerais bruts pour garder la valeur ajoutée. Elle ne veut plus de la ligne colonialiste où les occidentaux n’iraient chercher que la matière et la transformer chez eux. La Chine met des quotas à l’exportation, mais donne un accès illimité aux entreprises qui viennent s’installer dans le pays. Elle convoite l’aval de la filière, c’est-à-dire les industries des hautes technologies utilisatrices de terres rares. Elle demande à ces entreprises d’apporter les structures industrielles, les emplois, le savoir-faire, les laboratoires de recherche et développement. Et elle utilise ces connaissances pour son développement. Alors qu’à la fin de la décennie 1990 le Japon, les États-Unis et l’Europe concentraient 90 % du marché des aimants, la Chine contrôle désormais les trois quarts de la production mondiale ! Les Chinois ont bien l’intention de gagner la bataille sur l’aval de toutes les technologies du futur et cela fonctionne. Le pays est déjà le leader des technologies vertes dans le monde. Il s’agit du premier producteur d’énergies vertes au monde, du premier fabricant d’équipements photovoltaïques, de la première puissance hydroélectrique, du premier investisseur dans l’éolien et du premier marché mondial des voitures à nouvelles énergies.
Cette situation chinoise sur les terres rares est reproduite dans d’autres pays qui connaissent des positions majoritaires. En Asie, en Afrique, en Amérique latine, un puissant phénomène de nationalisme des ressources minières fragilise de plus en plus les positions occidentales. Les ressources exploitées localement doivent alimenter la consommation intérieure plutôt que satisfaire les appétits de pays client.
La révolution des huiles et gaz de schiste a donné aux Etats-Unis une plus grande influence sur le marché pétrolier mondial. Selon l’AIE, la production pétrolière du pays devrait franchir la barre des 10 Mbj cette année, « dépassant l’Arabie Saoudite et rivalisant avec la Russie ». Une croissance continue depuis plusieurs année et favorisée par la politique de Donald Trump, qui s’est empressé de supprimer le Clean Power Act et les différentes réglementations concernant les industries extractives votées sous l’administration Obama. Prenant le contre-pied complet de son prédécesseur, le nouveau locataire de la Maison Blanche compte ouvrir plus de 90 % de l’offshore fédéral à l’exploration pétrolière et gazière, notamment en Alaska et dans le Golfe du Mexique, où a eu lieu l’explosion de la plateforme Deepwater en 2010. Si les associations écologistes craignent le pire, les compagnies pétrolières se frottent les mains devant la perspective d’exploiter ces nouveaux gisements.
Géopolitique pétrolière
La production tous azimuts des Etats-Unis ne participe pas à stabiliser le marché pétrolier mondial, encore impacté par la chute brutale des prix du brut en 2014. Ces derniers mois, les cours ont remonté à 70 $ notamment en raison de l’accord OPEP/Russie signé en décembre 2016 pour réduire la production du cartel. Un accord qui prévoyait de réduire de 1,2 Mbj la production des membres signataires, est respecté à 95% selon l’organisation pétrolière. Las ! La croissance de la production américaine contrebalance presque entièrement ces efforts. De plus, les cours actuels sont suffisants pour doper la production de l’Oncle Sam et rentabiliser les projets de liquéfaction des gaz de schiste produits en abondance outre-Atlantique. Une première livraison de gaz naturel liquéfié (GNL) est ainsi arrivée en Pologne en juin 2017, comme un pied de nez à la Russie, principal voire unique fournisseur de la plupart de pays de l’Europe de l’Est. Une situation qui pourrait changer à l’avenir…
« Une façon d’offrir au charbon l’apparence de la propreté »a titré The Guardian à propos de ce projet mené dans l’état australien de Victoria dans le cadre du « Kawasaki Hydrogen Road project», autrement dit le projet de route hydrogène de Kawasaki. Ce groupe espère l’inaugurer à l’occasion des jeux olympiques à Tokyo en 2020.
Aux USA Donald Trump, lui aussi, cherche à « verdir » l’image du charbon. Comme le dit le dicton, « l’hydrogène, c’est du pétrole (ou du charbon ndlr) en smoking ».
Le Japon, dont l’industrie nucléaire a souffert du syndrome post-Fukushima qui a aggravé celui d’Hiroshima-Nagasaki, importe actuellement de grandes quantités de gaz naturel liquéfié (LNG) pour subvenir à l’importante demande de son archipel très peuplé et très industrialisé. Le premier ministre nippon, Shinzo Abe, veut transformer le pays en une « Société Hydrogène » (« Hydrogen Society »).
La combustion incomplète du charbon génère du monoxyde de carbone et du dihydrogène. Le groupe Kawasaki envisage de brûler le charbon sur place en Australie, puis de liquéfier l’hydrogène obtenu pour qu’il puisse être transporté dans d’énormes navires gaziers capables de parcourir des milliers de kilomètres.
Même si le projet n’en est qu’à sa toute première phase les autorités maritimes australiennes et japonaises ont déjà signé un accord portant précisément sur le transport d’hydrogène.
Le 31 mars 2017 la centrale à charbon d’Hazelwood (1200 MW), ainsi que sa mine, ont fermé. Cette centrale est située précisément dans l’état de Victoria, plus précisément dans la vallée de Latrobe. 1000 emplois ont été supprimés, et le gouvernement de l’état de Victoria cherche des solutions pour que ces personnes retrouvent une activité en lien avec leurs compétences. Les projets hydrogène ont beaucoup de sens pour les personnes qui ont fait carrière dans des métiers gaziers.
Chine et Japon, deux stratégies différentes
Toyota est l’un des fers de lance de la construction de la croyance envers la révolution hydrogène au Japon. Ce puissant groupe automobile, numéro un mondial, est très influent. Même s’il ne parvient pas à vendre en masse ses voitures à hydrogène.
Selon le Financial Times (28 mars 2017) «Toyota ne le dit pas trop fort mais la grande difficulté de construire des piles à combustibles explique en partie l’attirance du Japon concernant cette technologie. Le business de la voiture électrique ressemble à celui des téléphones portables: simple, modulaire, facile à assembler et vulnérable aux nouveaux entrants provenant de Chine et de la Silicon Valley.»
Si l’industrie automobile suit le chemin de l’hydrogène, le Japon sera bien positionné. Mais dans le cas contraire Tokyo aura commis « une erreur majeure » estime un expert du METI, le Ministère de l’économie japonais.
Et alors la stratégie chinoise, qui repose principalement sur les voitures électriques à batterie, comme par exemple avec le groupe Nio qui a fait la synthèse du meilleur de BetterPlace et de Tesla et qui est soutenu par le géant Tencent, sera triomphante.
Le parc automobile électrique chinois est le plus important du monde. Le Japon a cédé sa place de deuxième puissance économique mondiale à la Chine en 2010. En 2017 le PIB chinois était de 11,938 milliards de dollars contre 4,884 pour le Japon. Un facteur 2,4.
Dès 2015 l’agence Reuters rapportait cette analyse par James Chao, consultant au sein d’IHS Automotive : « Il est difficile d’exagérer l’importance du choix entre les batteries et l’hydrogène. Des milliards de dollars seront investis dans l’un ou l’autre et peuvent déterminer quelles entreprises dirigeront l’industrie jusqu’à la fin de ce siècle. »
Particulièrement conscient des enjeux le groupe Toyota consacre beaucoup d’effort pour que la Chine se tourne davantage vers les solutions à base d’hydrogène. Mais il est peut-être déjà trop tard : selon un article du New York Times du 9 janvier 2018 le Japon tremble de plus en plus face à la croissance fulgurante du marché des voitures électriques à batterie en Chine : « La peur est qu’une fois encore le Japon rate une grande rupture technologique (…) Le Japon devient un promoteur de l’hydrogène de plus en plus isolé ».
Le show de l’hydrogène provenant du charbon australien prévu lors des jeux olympiques de 2020 à Tokyo pourrait ne pas suffire pour changer les équations techno-économiques de fond et la dynamique chinoise en cours.
Le Japon, comparativement à la Chine, possède un territoire beaucoup moins grand, son potentiel solaire et éolien est bien moins élevé. L’archipel nippon, pour répondre à sa très lourde demande énergétique, n’a donc pas beaucoup d’autre option, si il veut aller vite, que de faire appel à de l’énergie importée.
Small & local is beautifull
Les énormes projets énergétiques reposant sur des accords commerciaux entre pays très éloignés posent intrinsèquement problème. Demain, à la place de l’hydrogène à base de charbon, des experts font miroiter un hydrogène obtenu par électrolyse solaire et éolienne. Les centrales EnR seraient alors installées dans des régions de la planète bénéficiant d’importantes ressources solaires et éoliennes.
Autrement dit des espaces naturels jusqu’à présent préservés (comme par exemple le sud du Maroc, la Mauritanie, la corne de l’Afrique de l’est, le désert d’Atacama au Chili, la Patagonie, l’ouest de l’Australie, ou encore le Tibet, le middle-west des USA et le nord-est du Brésil) deviendraient d’immenses zones industrielles pour répondre aux besoins énergétiques gigantesques des pays dit « riches ». Le projet Desertec avait été construit dans cet état d’esprit, ce qui avaient conduit des analystes a le considérer comme une forme de néo-colonialisme et d’accaparement des terres.
Bien sûr, plus le flux solaire (et/ou éolien) est important, moins le coût de l’électricité et de l’hydrogène obtenus sont élevés. Mais l’argument économique doit-il être le seul guide ? Doit-on forcément considérer le futur des EnR comme une nouvelle conquête du far-west ? Il faut beaucoup d’eau pour alimenter les usines de production d’hydrogène.
L’énergie est une ressource stratégique, contrairement aux kiwis, aux goyaves ou aux mangues. L’Ukraine ou encore l’Irak et la Syrie, l’Iran et le Qatar peuvent en témoigner. Consommer de l’énergie sans savoir d’où elle vient, outre le problème de dépendance posé n’est pas forcément compatible avec le développement de la sobriété et de l’éco-responsabilité.
A l’inverse, quand les centrales solaires et éoliennes sont juste à côté de chez soi, alors on prend conscience, par la visualisation, de l’importance de notre consommation énergétique.
C’est cela qui conduit de nombreuses ONG à préférer les initiatives locales et à échelle humaine par opposition aux énormes industriels multinationaux nourrissant des entreprises bien souvent en situation de monopole et cherchant uniquement à faire perdurer leurs rentes.
Avec 12 908 MW éoliens installés sur le territoire, la France se place 4ème européen loin derrière l’Allemagne (52 900 MW), l’Espagne (23 000 MW) et le Royaume-Uni (16 000 MW). Une situation qui s’explique notamment par la durée particulièrement longue d’un projet éolien dans l’Hexagone, entre 7 et 9 ans, en raison des litiges.
Simplifier les procédures
Parmi les 10 propositions du groupe de travail, l’accélération du traitement des contentieux est logiquement la première. Elle consiste à supprimer un niveau de juridiction (la Cassation) pour que le contentieux soit jugé en premier et dernier ressort devant la cour administrative d’appel. Une mesure déjà adoptée pour les projets éoliens en mer, les grandes surfaces commerciales (supermarchés, hypermarchés) et pour les salles de cinéma de plus de 300 places. D’autres mesures visent également à réduire les délais du projet, afin que la technologie approuvée au commencement ne soit pas « désuète » lorsque le parc entre en opération.
Pour les plus anciens parcs éoliens du pays (2000-2005), de nouvelles règles plus simples pourraient s’appliquer au « repowering ». La profession estime à environ 5 000 MW la puissance installée éolienne qui pourrait être gagnée à l’horizon 2030 par le remplacement des éoliennes existantes par d’autres plus puissantes. Aujourd’hui, une telle entreprise suppose une procédure d’autorisation complète identique à une installation neuve.
Apaiser les relations
L’autre volet des conclusions consiste à améliorer l’acceptabilité de l’éolien dans les territoires. Un nouveau calcul de l’Imposition Forfaitaire sur les Entreprises de Réseau (IFER) doit garantir un minimum de 20 % des retombées fiscales aux communes d’implantation des éoliennes, sans modifier le niveau global de l’imposition.
Le balisage clignotant des parcs éoliens est la première nuisance évoquée par les populations locales. Il s’agit d’une règle de sécurité d’aviation civile pour éviter les collisions avec des avions. Un balisage fixe (plus de clignotant) permettrait de réduire ces nuisances selon le groupe de travail. Il a constaté également que l’implication financière des riverains permettait de renforcer l’acceptabilité locale des projets éoliens, à l’instar de l’Allemagne où la pratique est très répandue. Il est proposé de systématiser les bonus dans les appels d’offres pour les projets qui favorisent le financement participatif avec des fonds provenant de financeurs locaux.
La solution proposée par l’israélo-américain BetterPlace en partenariat avec le français Renault était techniquement séduisante. Mais le seul modèle équipé du système d’échange de batterie (« quick drop »), la Renault Fluence, dont l’autonomie était d’environ 150 kilomètres, n’a séduit ni les automobilistes israéliens, ni les danois. Par conséquent BetterPlace, qui avait séduit notamment le ministre Jean-Louis Borloo ou encore les experts de la Deutsche Bank, a fait faillite.
Le group chinois Nio a déposé 300 brevets à propos d’un système d’échange de batterie similaire, et va commercialiser un véhicule comparable à la Model X de Tesla, avec notamment un grand écran au cœur du tableau de bord. Mais à un prix deux fois inférieur : 67.720 dollars contre 126.370 dollars. Le SUV ES8 est ainsi très attractif.
L’autonomie NDEC annoncée est de 355 kilomètres (batterie de 70 kWh), contre 417 kilomètres pour la Model X (batterie de 75 kWh). Le passage du 0 aux 100 km/h se fait en 4,4 secondes. Contre 5,2 secondes pour la Model X.
Nio va mettre en place un réseau de 3000 stations d’échange de batteries dans les villes chinoises et annonce un temps d’échange de trois minutes. Tesla a opté pour la solution des superchargeurs, ce qui prend plus de temps pour faire un plein d’électrons.
Groupe fondé en 2014 par William Li à Shangaï et qui compte à présent plus de 2000 employés, Nio est parvenu à obtenir fin 2017 un milliard de dollars auprès du géant Tencent et est valorisée à environ 5 milliards de dollars. Tencent, une entreprise spécialisée dans les services internet et mobiles ainsi que la publicité en ligne, du haut de ses 520 milliards de dollars, est la seconde valorisation boursière du continent asiatique.
777.000 voitures électriques (dont 652.000 fonctionnement uniquement avec des batteries, le reste étant des hybrides) ont été vendues en Chine durant l’année 2017 (contre 200.000 aux USA), et plus d’un million pourraient l’être en 2018.
Le trou de la pyramide
Tesla a de son côté annoncé vouloir commercialiser son nouveau camion électrique… en 2019. Une nouvelle bulle ? « Plusieurs experts ne cachent pas leur scepticisme, rappelant d’une part que comme dans d’autres secteurs, des commandes de cette nature peuvent être annulées et d’autre part, que l’outil industriel du Semi n’existe pas encore et que l’entrée en production n’est pas programmée avant fin 2019… Cela ne vous rappelle rien ? » interroge L’Argus.fr.
En attendant le groupe californien peine à produire en masse son Model 3 vendu 35000 dollars (sans les options). Selon Les Echos (2 janvier 2018) le rêve muskien pourrait ne pas se réaliser. « Chez Tesla les ennuis volent en escadrille ». Le quotidien économique prophétise même un avenir baudelairien pour Tesla déterrant un poème spleenétique du poète français où ce dernier compare son cerveau aux chambres mortuaires d’une pyramide, à un « caveau qui contient plus de morts que la fosse commune », à un « cimetière abhorré de la Lune ».
Le PDG de Tesla a souvent présenté la gigafactory en construction dans le Nevada comme étant plus grande que l’usine géante de Boeing à Seattle. Et SolarCity (une entreprise en difficulté financière rachetée par Tesla) a utilisé aux USA des personnages de l’Egypte antique, comme par exemple le dieu Râ, lors de ses campagnes publicitaires.
Selon un article publié dans la revue Nature, un trou géant, de la taille d’un avion de ligne, aurait été découvert au cœur de la pyramide de Kheops. Une information qui relèverait du fake selon des archéologues égyptiens.
Cette affaire de bulle pyramidale est non sans rappeler celle qui a suivi la publication de l’article sur l’hydrogène métallique dans le magazine Science, qui lui aussi avait suscité de vives réactions des experts.
Hydrogène versus batterie, le lobby Oil&Gas et celui des voitures à batteries (appuyé par l’industrie minière) se livrent manifestement un combat sans pitié. L’Asie s’est positionnée en leader, et même en situation de monopole sur le marché stratégique des métaux rares qui sont essentiels à la révolution des « CleanTechs ». L’Union européenne a de bonnes raisons de s’inquièter à ce sujet.
La pyramide est un symbole de puissance pharaonique que l’on trouve sur les billets de banque américains. La Chine, premier détenteur de la dette américaine (1146 milliards de dollars de bons du Trésor américain), n’a pas tout à fait dit son dernier mot.
L’Arcep, le régulateur des télécoms, a autorisé des tests grandeur nature de la 5G dans 9 villes : Lyon, Bordeaux, Lille, Douai, Montpellier, Nantes, Le Havre, Saint-Etienne et Grenoble. Avec cette cinquième génération 5G, il sera possible de disposer d’un débit de 1 Gbit/s pour le téléchargement et de 500 Mbit/s pour envoyer des fichiers.
Officiellement, la couverture devrait être excellente, accessible dans 95 % des lieux et à tout moment. Ces tests permettront justement de le confirmer ou non. Ils ont également vocation à organiser la cohabitation entre les différents acteurs (opérateurs, mais aussi acteurs industriels, d’infrastructures à connecter, etc.), de tester les modèles d’affaires et d’analyser les retours d’expériences quant au déploiement du réseau.
Si l’on se réfère à un rapport de l’Union internationale des télécommunications, la cinquième génération mobile s’articulera autour de trois usages majeurs :
Les communications entre de multiples appareils et capteurs connectés avec des besoins de qualité de service variés. C’est ce qu’on appelle le mMTC (Massive Machine Type Communications). Dans cette catégorie, on trouve la domotique, la ville intelligente, l’Internet des objets, la navigation par GPS qui sera optimisée avec la triangulation des antennes relais 5G…;
Les connexions à très haut débit à l’intérieur des bâtiments et en extérieur avec une exigence de qualité, quel que soit l’endroit où l’on se trouve. Les experts parlent d’eMBB (Enhanced Mobile Broadband. Typiquement, l’internet mobile grand public. On pourra regarder une vidéo 4 ou 8 K sur son smartphone assis dans son canapé ou dans sa voiture.
Les échanges hyper fiables pour des besoins critiques avec une très faible latence (inférieur à une milliseconde). C’est l’objectif de l’uRLLC (Ultra-reliable and Low Latency Communications). Cette famille regroupe des applications industrielles, des systèmes de sécurité…
« Nous voulons que la France soit une terre pionnière pour tester le modèle économique. Il y a derrière des enjeux importants de compétitivité » a expliqué à l’Usine Nouvelle, le président de l’ARCEP. Mais la course à la 5G est internationale !
Il y a quelques semaines, les Émirats arabes unis – l’un des premiers pays à avoir mené des essais 5G – ont autorisé la mise en œuvre et l’utilisation des technologies 5G. Pendant ce temps, la Corée du Sud et le Japon poursuivent leurs déploiements 5G en vue des Jeux olympiques de 2018 et 2020. Quant à l’Europe, ses 28 États membres ont signé un accord phare pour la création commune d’un réseau 5G. Enfin, la Chine a décidé d’investir plus de 400 milliards de dollars dans l’infrastructure 5G.
Résultat, les premiers smartphones 5G devraient être disponibles dès 2019, soit un an plus tôt que prévu. Selon Ericsson, en 2023, 20 % de la population mondiale aura accès à une connexion téléphonique 5G.
En attendant, il y a encore des zones blanches et grises dans l’hexagone ! Environ 4000 communes sont encore très mal couvertes. Certaines n’ont même pas la 2 G ! L’État, le régulateur (ARCEP) et les opérateurs sont parvenus pour combler ces trous dans la couverture nationale. Les opérateurs devraient accélérer leurs déploiements d’antennes quitte à mutualiser ces déploiements. Soit un investissement de 3 milliards d’euros sur 5 ans.
Mais ce n’est pas la première qu’un gouvernement annonce la fin des zones blanches et grises…
